[出典] "A natural gene drive system confers reproductive isolation in rice" Wang C, Wang J, Lu J, Xiong Y [..] Wang H, Wu C, Wan J. Cell 2023-07-26. https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.06.023 [著者所属] Nanjing Agricultural U, Institute of Crop Sciences (Beijing), Tsinghua-Peking Joint Center for Life Sciences, Food Crops Research Institute (Kunming), The Chinese U Hong Kong, Institute of Microbiology (Beijing)

[ハイライト]
  • DUYAO-JIEYAO は雑種雄性不稔をもたらす毒素-解毒系をコードする
  • DUYAOはOsCOX11と相互作用し、ミトコンドリアの機能不全と細胞毒性を引き起こす
  • JIEYAOはDUYAOをオートファゴソームへ誘導し、分解することでDUYAOを無毒化する
  • DUYAO-JIEYAO は天然の遺伝子ドライブシステムを形成し、イネの種分化を促進する可能性がある。

[アブストラクト]
 雑種不稔性は、インディカ・ジャポニカ間の亜種間雑種の優れたヘテロシス (雑種強勢) の利用を妨げる。中国の研究チームは今回、インディカ・ジャポニカ雑種イネにおける雄性配偶子不稔性を制御する主要な遺伝子座としてRHS12 を同定した。RHS12 は2つの遺伝子 (iORF3/DUYAO および iORF4/JIEYAO )から構成され、RHS12-i 型の雄性配偶子を子孫に優先的に伝達し、天然の遺伝子ドライブを形成している。
  • DUYAO はミトコンドリア標的タンパク質をコードし、OsCOX11と相互作用して細胞毒性と細胞死を引き起こすが、JIEYAO は直接的な物理的相互作用によってDUYAOをオートファゴソームへ迂回させて分解し、DUYAOを無害化するタンパク質をコードする。
  • 進化の軌跡を解析した結果、このシステムはイネ属AAゲノム群のOryza クレードでデノボで形成された可能性が高く、イネの異なる系統間の生殖隔離に寄与していることが明らかになった。
 これらの結果は [グラフィカルアブストラクト参照]、生殖隔離の遺伝的基盤に関するメカニズム的洞察を深めるとともに、イネ交配における戦略的設計のための知見を提供するものである。